Silizium

Silizium ist ein chemisches Element der vierten Hauptgruppe. Es wird in industriellem Maßstab als grundlegendes Halbleitermaterial genutzt. Silizium ist der Hauptbestandteil vieler Solarzellen. Die Siliziumsolarzelle ist mit 90 Prozent Marktanteil die am häufigsten hergestellte Solarzellenart weltweit. Für die Anwendung in der Photovoltaik lässt sich Silizium in die vier verschiedenen Arten polykristallines, monokristallines, amorphes sowie quasikristallines Silizium unterteilen.

Silizium besitzt vier Valenzelektronen und eignet sich daher besonders gut als Grundmaterial für Halbleiter. Jedes Siliziumatom kann Elektronenpaarbindungen mit vier weiteren Atomen eingehen. Dadurch besitzt ein Siliziumkristall die kompakte atomare Struktur der Edelgaskonfiguration. Es kann deshalb einfach mit einer Dotierung versehen werden.

Ein Vorteil von Silizium ist seine Verfügbarkeit. Silizium ist nach Sauerstoff das zweithäufigste Element in der Erdkruste. In der Natur tritt es jedoch nicht in Reinform auf. Dies stellt einen Nachteil von Silizium dar. Es muss unter hohem energetischem Aufwand aus Quarzsand (SiO₂) reduziert werden. Für solar- und elektrotechnische Anwendungen muss Silizium zudem eine sehr hohe Reinheit von mindestens 99,999 Prozent aufweisen.

Abbildung 1 zeigt ein Siliziumatom mit seinen vier Valenzelektronen.

Synonym(e):

Silicium

Englische Übersetzung(en):

silicon